Первоначально резиденция томских архиереев находилась в Томском Богородице-Алексеевском монастыре. При преосвященном Агапите, первом томском епископе, там выстроен был архиерейский дом с домовой церковью во имя Трех святителей.
Преосвященном Парфением, третьем томским архиереем, был там же, в монастыре, выстроен более вместительный и удобный дом для главы епархии с домовым храмом в честь иконы Божьей Матери "Живоносный источник".
Церковь строилась на частные добровольные пожертвования И.Д.Асташева (1000 руб.), И.И.Михеева (1325 руб.), А.С.Шушляева (500 руб.), М.Шумилова (300 руб.), С.Н.Сосулина (300 руб.), А.С.Толкачева (300 руб), И. И. Коновалова (300 руб.), И.И.Верещагина (100 руб.) и других. Всего собрано деньгами на строительство церкви 7250 рублей.
По словам К.Н.Евтропова, новая архиерейская домовая церковь «по изяществу внутренней отделки и иконостаса с надписью вверху «Се скиния Божия с человеки», стала самою лучшею и красивой во всем городе и сделалась любимою для граждан по своей вместительности, а особенно для дам по удобству стояния на боковых галереях, огороженных решеткой и украшенных колоннами с резьбою. Внутри вид церкви представлял из себя базилику, строго выдержанную в главных деталях и свидетельствующую о глубокой идейности и изяществе вкуса в ея строителе».
После перемещения резиданции томских архиереев в бывую усадьбу золотопромышленников Асташевых, церковь Живоносного источника являлась домовым храмом Томской духзовной семинарии до перемещения семинарии в специально возведенное для нее здание.
Храм являлся приписным к новой домовой, Крестовоздвиженской, церкви Томского архиерейского дома.
В период строительства Петропавловской церкви на Мухином Бугре в 1909-1911 годах в церкви Живоносного Источника собиралась на молитву община строящейся церкви.
В 1918-1919 годах домовая церковь служила полковым храмом 7-го Кузнецкого полка Сибирской Белой армии. В то время вблизи церкви образовалось воинское кладбище.
В 1920 году протоиереем Николаем Завадовским сюда были перенесены на хранение иконы из закрытой Иннокентьевской семинарской церкви. В том же году по решению Томского окрисполкома церковь была закрыта наряду с другими домовыми храмами.
В последствии здание было перестроено в учебный корпус педагогического института, позже было занимаемо Томским государственным педагогическим колледжем.
С 2002 года здание передано в ведение Богородице-Алексеевского мужского монастыря.